JP5199822B2

JP5199822B2 - Antenna inspection device

Info

Publication number: JP5199822B2
Application number: JP2008269548A
Authority: JP
Inventors: 清高熊木; 隆伸田端
Original assignee: Kojima Industries Corp
Current assignee: Kojima Industries Corp
Priority date: 2008-10-20
Filing date: 2008-10-20
Publication date: 2013-05-15
Anticipated expiration: 2028-10-20
Also published as: JP2010096691A

Description

本発明は、アンテナ検査装置の構造に関する。 The present invention relates to the structure of an antenna inspection apparatus.

車両にはラジオ、電話、デジタルテレビ等多くの電波を送受信する機器が搭載されており、これらそれぞれに対応するアンテナが搭載されている。このようなアンテナの性能を測定、評価する方法としては、電波暗室にてアンテナの指向性利得を測定することが多く行われる（例えば、特許文献１参照）。しかし、電波暗室は概ね１０波長以上の測定スペースや、高価な電波吸収体を多数必要とするため、工場での製品の出荷検査などでは、電波暗室で特性を測定することは困難であった。そこで、簡易的な電波暗箱を用いて受信性能を測定したり、ネットワークアナライザ用いてアンテナの反射特性を測定したりすることで電波暗室での測定に比べて省スペース、短時間に出荷検査を行う場合が多い。 Vehicles are equipped with devices that transmit and receive many radio waves, such as radios, telephones, digital televisions, etc., and antennas corresponding to these devices are installed. As a method for measuring and evaluating the performance of such an antenna, the directivity gain of the antenna is often measured in an anechoic chamber (see, for example, Patent Document 1). However, since the anechoic chamber generally requires a measurement space of 10 wavelengths or more and a large number of expensive electromagnetic wave absorbers, it has been difficult to measure the characteristics in the anechoic chamber for product inspection at the factory. Therefore, by using a simple anechoic box to measure reception performance, or using a network analyzer to measure antenna reflection characteristics, space-saving and short-time shipping inspection is performed compared to measurements in an anechoic chamber. There are many cases.

ネットワークアナライザは、アンプの性能を測定、評価する場合にも使用される。この場合、アンプとネットワークアナライザ間をコネクタや同軸ケーブルによって接続し、アンプの入出力特性を測定する。しかし、製品によっては、ネットワークアナライザに接続するコネクタや同軸ケーブルを持たない場合もあり、プローブピン等をアンプの回路基板に接触させてアンプの性能の測定を行う場合もある。更に、工場での出荷検査においては、アンプが消費する電流を測定することでアンプ内の増幅素子が正常に動作しているかどうか簡易的に確認することが出来るので、ネットワークアナライザを用いずに消費電流の測定によって出荷検査を行っている場合もある。 Network analyzers are also used to measure and evaluate amplifier performance. In this case, the amplifier and network analyzer are connected by a connector or coaxial cable, and the input / output characteristics of the amplifier are measured. However, some products do not have a connector or coaxial cable for connecting to the network analyzer, and sometimes the performance of the amplifier is measured by bringing the probe pin or the like into contact with the circuit board of the amplifier. In addition, at the factory inspection, it is possible to easily check whether the amplifier in the amplifier is operating normally by measuring the current consumed by the amplifier. In some cases, shipping inspection is performed by measuring current.

また、近年、携帯電話において、それぞれ同一の周波数で動作する複数のアンテナエレメントを一体的に形成したアンテナ装置が設けられる場合があり、各アンテナで受信したレベルの高い方の受信信号を選択的に用いたり、各アンテナの受信信号を合成して受信信号としたりする方法が用いられている。このような携帯電話は、複数のアンテナを含んでいるため、工場などで各アンテナの測定、評価を行おうとすると測定するアンテナの数が多くなり、その評価に時間を要することがあった。そこで、２つのアンテナエレメントで形成されたアンテナ装置の一方のアンテナに高周波を入力し、他方のアンテナに伝達される透過特性を測定し、この透過特性に基づいて各アンテナエレメントの評価を同時に行う方法が提案されている。この方法では、アンテナ装置は非導通性の固定部に取り付けられ、各アンテナエレメントは各アンテナエレメントに接続された同軸コネクタによってネットワークアナライザに接続され、ネットワークアナライザによって一方のアンテナから他方のアンテナへの高周波の伝達される割合を測定することによってアンテナエレメント間の透過特性を測定することが提案されている（例えば、特許文献２参照）。 Further, in recent years, mobile phones may be provided with an antenna device in which a plurality of antenna elements each operating at the same frequency are integrally formed, and a received signal having a higher level received by each antenna is selectively selected. Or a method of synthesizing the received signals of the respective antennas into a received signal. Since such a mobile phone includes a plurality of antennas, the number of antennas to be measured increases when the measurement and evaluation of each antenna is performed in a factory or the like, and the evaluation sometimes takes time. Therefore, a method of inputting a high frequency to one antenna of an antenna device formed of two antenna elements, measuring a transmission characteristic transmitted to the other antenna, and simultaneously evaluating each antenna element based on the transmission characteristic Has been proposed. In this method, the antenna device is attached to a non-conductive fixed part, each antenna element is connected to a network analyzer by a coaxial connector connected to each antenna element, and a high frequency from one antenna to the other antenna is detected by the network analyzer. It has been proposed to measure the transmission characteristics between antenna elements by measuring the ratio of transmission (see, for example, Patent Document 2).

特開平７−１２８６７号公報JP-A-7-12867 特開２００６−１７６１１号公報JP 2006-17611 A

一方、車載用のアンテナは車両の外部に搭載されたアンテナエレメントで受信した信号をアンプで増幅してから車両内部のケーブルでラジオやデジタルテレビに接続する場合が多い。多くの場合、アンプは防水機能を有していないので、防水されている車室内側に設置され、アンテナとアンプとの間はケーブルで接続されている場合が多い。アンテナの受信特性をよくするためには、アンプとアンテナエレメントとを近くに配置することが望ましいが、車両には多くのアンテナエレメントとアンプとが搭載されているため、必ずしもアンプをアンテナの近くに配置することが出来ない場合があった。このため、近年、アンテナエレメントとアンプとを一体とし、アンプとアンテナエレメントとを一体の防水モールドでモールドしたアンプ一体型アンテナが用いられるようになって来ている。このようにアンプ一体型アンテナでは、特許文献２に記載された従来技術のように、ネットワークアナライザからアンテナエレメントに向かって高周波などの電気信号を入力しようとしても、アンプの逆方向伝達特性が非常に小さいため、アンテナエレメント間の透過特性を測定することが出来ないという問題があった。また、特許文献２に記載された従来技術では、アンテナの特性とアンプの特性とを通した通過特性を測定することが出来ないという問題があった。 On the other hand, an in-vehicle antenna often amplifies a signal received by an antenna element mounted outside the vehicle with an amplifier and then connects it to a radio or a digital television with a cable inside the vehicle. In many cases, since the amplifier does not have a waterproof function, it is often installed in a vehicle interior side that is waterproof, and the antenna and the amplifier are often connected by a cable. In order to improve the reception characteristics of the antenna, it is desirable to place the amplifier and the antenna element close to each other. However, since many antenna elements and amplifiers are mounted on the vehicle, the amplifier is not necessarily close to the antenna. There was a case where it could not be arranged. Therefore, in recent years, an amplifier-integrated antenna in which an antenna element and an amplifier are integrated, and the amplifier and the antenna element are molded with an integral waterproof mold has been used. Thus, in the amplifier-integrated antenna, the reverse transfer characteristic of the amplifier is very high even if an electric signal such as a high frequency is input from the network analyzer to the antenna element as in the prior art described in Patent Document 2. Because of the small size, there was a problem that the transmission characteristics between the antenna elements could not be measured. Further, the conventional technique described in Patent Document 2 has a problem that it is not possible to measure the pass characteristic through the antenna characteristic and the amplifier characteristic.

この場合、特許文献１に記載されているような電波暗室や電波暗箱を用いてアンテナの特性を測定することは可能であるが、大きなスペースとコストが掛かってしまうという問題があった。 In this case, although it is possible to measure the characteristics of the antenna using an anechoic chamber or an anechoic box as described in Patent Document 1, there is a problem that a large space and cost are required.

そこで、本発明は、アンプ一体型アンテナにおいて、簡便な方法で通過特性の測定を行うことを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to measure pass characteristics of an amplifier-integrated antenna by a simple method.

本発明の検査装置は、アンテナエレメントと、アンテナエレメントに接続されるアンプとを含むアンプ一体型アンテナの通過特性を検査する検査装置であって、送信用アンテナエレメントを含む送信用アンテナと、誘電体の平板で、一方の面に送信用アンテナエレメントが密着して固定され、他方の面にアンテナエレメントが送信用アンテナエレメントと対向して密着される検査台と、送信用アンテナとアンプ一体型アンテナとに接続され、送信用アンテナへ出力する電気信号とアンプ一体型アンテナから入力された電気信号とを比較分析するアナライザと、を備えることを特徴とする。 An inspection apparatus according to the present invention is an inspection apparatus for inspecting pass characteristics of an amplifier-integrated antenna including an antenna element and an amplifier connected to the antenna element, the transmission antenna including a transmission antenna element, and a dielectric An inspection table in which the transmitting antenna element is fixed in close contact with one surface and the antenna element is in close contact with the transmitting antenna element on the other surface; a transmitting antenna and an amplifier-integrated antenna; And an analyzer for comparing and analyzing the electrical signal output to the transmitting antenna and the electrical signal input from the amplifier-integrated antenna.

本発明の検査装置において、アンテナエレメントと送信用アンテナエレメントとは略同一形状であり、アンテナエレメントは送信用アンテナエレメントとずれないように検査台に配置されること、としても好適である。 In the inspection apparatus of the present invention, the antenna element and the transmitting antenna element have substantially the same shape, and the antenna element is preferably arranged on the inspection table so as not to be displaced from the transmitting antenna element.

本発明は、アンプ一体型アンテナにおいて、簡便に通過特性の測定を行うことができるという効果を奏する。 The present invention has an effect that a pass characteristic can be easily measured in an amplifier-integrated antenna.

以下、本発明の好適な実施形態について図面を参照しながら説明する。図１に示すように、本実施形態の検査装置１０は、樹脂等の誘電体の平板である検査台１１と、検査台１１の下面に固定された送信用アンテナ３０とを含んでいる。検査台１１の上面には、検査対象となるアンプ一体型アンテナ２０の位置を規定するためのボス１３が設けられ、検査対象のアンプ一体型アンテナ２０の薄板状のアンテナエレメント２１は押さえ板１２によって検査台１１の上面に密着されるよう構成されている。また、検査台１１には地面から検査台１１を離隔するための脚１５が設けられている。送信用アンテナ３０とアンプ一体型アンテナ２０の各コネクタ２９，３９はそれぞれ図示しないネットワークアナライザに接続される。 Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, the inspection apparatus 10 of the present embodiment includes an inspection table 11 that is a flat plate made of a dielectric material such as resin, and a transmission antenna 30 that is fixed to the lower surface of the inspection table 11. A boss 13 for defining the position of the amplifier-integrated antenna 20 to be inspected is provided on the upper surface of the inspection table 11, and the thin plate-like antenna element 21 of the amplifier-integrated antenna 20 to be inspected is supported by the pressing plate 12. It is configured to be in close contact with the upper surface of the inspection table 11. The inspection table 11 is provided with legs 15 for separating the inspection table 11 from the ground. The connectors 29 and 39 of the transmitting antenna 30 and the amplifier integrated antenna 20 are connected to a network analyzer (not shown).

検査対象のアンプ一体型アンテナ２０は、台形の金属薄板で、台形の長辺側の一端に給電点が設けられた２つの放射素子２２と、各放射素子２２に平行に設けられた薄い金属帯板状の共通の無給電素子２３と、各放射素子２２の各給電点が接続されている電気回路２６と、電気回路２６に作動用電力を供給する給電ケーブル２８と電気回路２６からの電気出力を出力する同軸ケーブル２７と同軸ケーブル２７が接続されるコネクタ２９とを含んでいる。２つの放射素子２２と共通の無給電素子２３とはダイポールアンテナを形成している。電気回路２６は、同軸ケーブル２７と放射素子２２との平衡−不平衡変換を行うためのバランと、放射素子２２の受信した電気信号を増幅して出力するアンプとを含んでいる。 The amplifier-integrated antenna 20 to be inspected is a trapezoidal thin metal plate, two radiating elements 22 provided with a feeding point at one end on the long side of the trapezoid, and a thin metal strip provided in parallel to each radiating element 22 A plate-shaped common parasitic element 23, an electric circuit 26 to which each feeding point of each radiating element 22 is connected, a feeding cable 28 for supplying operating power to the electric circuit 26, and an electric output from the electric circuit 26 A coaxial cable 27 and a connector 29 to which the coaxial cable 27 is connected. The two radiating elements 22 and the common parasitic element 23 form a dipole antenna. The electric circuit 26 includes a balun for performing balance-unbalance conversion between the coaxial cable 27 and the radiating element 22, and an amplifier that amplifies and outputs the electric signal received by the radiating element 22.

送信用アンテナ３０は、アンプ一体型アンテナ２０と同一形状の２つの放射素子３２と無給電素子３３とを含んでいる。また、各放射素子３２と無給電素子３３との配置はアンプ一体型アンテナ２０と同一で、各放射素子３２と無給電素子３３とはアンプ一体型アンテナ２０と同様のダイポールアンテナを構成している。各放射素子３２の各一端はバラン３６に接続され、同軸ケーブル３７と各放射素子３２のインピーダンスの整合がとれるよう構成されている。 The transmitting antenna 30 includes two radiating elements 32 and a parasitic element 33 having the same shape as the amplifier-integrated antenna 20. The radiating elements 32 and the parasitic elements 33 are arranged in the same manner as the amplifier-integrated antenna 20, and the radiating elements 32 and the parasitic elements 33 constitute a dipole antenna similar to the amplifier-integrated antenna 20. . Each end of each radiating element 32 is connected to a balun 36 so that the impedance of the coaxial cable 37 and each radiating element 32 can be matched.

図２に示すように、アンプ一体型アンテナ２０の２つの放射素子２２と無給電素子２３とは防水フィルム２４でその表面が覆われ、一体のアンテナエレメント２１を構成している。また、電気回路２６はバランとアンプとが構成された基板を樹脂によって一体にモールディングしたものである。同軸ケーブル２７と給電ケーブル２８とはそれぞれ防水被覆を備えている。電気回路２６の外面をモールディングしている樹脂は、モールディングの際にアンテナエレメント２１の防水フィルムの表面と同軸ケーブル２７と給電ケーブル２８の防水被覆の上に覆いかぶさるようにモールドされるので、アンテナエレメント２１防水フィルム２４と電気回路２６の樹脂モールドと同軸ケーブル２７と給電ケーブル２８の各防水被覆とは隙間無く接続され、アンプ一体型アンテナ２０は、一体として防水構造となるよう構成されている。アンテナエレメント２１の防水フィルム２４のみの部分には、検査台１１に設けられたボス１３が貫通する孔２５が設けられている。 As shown in FIG. 2, the two radiating elements 22 and the parasitic elements 23 of the amplifier-integrated antenna 20 are covered with a waterproof film 24 to form an integrated antenna element 21. The electric circuit 26 is obtained by integrally molding a substrate on which a balun and an amplifier are formed with resin. The coaxial cable 27 and the feeding cable 28 are each provided with a waterproof coating. The resin molding the outer surface of the electric circuit 26 is molded so as to cover the surface of the waterproof film of the antenna element 21 and the waterproof coating of the coaxial cable 27 and the feeding cable 28 during molding. The waterproof film 21, the resin mold of the electric circuit 26, the coaxial cable 27, and the waterproof coatings of the power supply cable 28 are connected without gaps, and the amplifier-integrated antenna 20 is configured to be integrally waterproof. A hole 25 through which the boss 13 provided on the inspection table 11 passes is provided only in the waterproof film 24 of the antenna element 21.

また、図２に示すように、送信用アンテナ３０の各放射素子３２と無給電素子３３とはアンプ一体型アンテナ２０のアンテナエレメント２１の防水フィルム２４と同様の防水フィルム３４によってその表面が覆われて、薄板状のアンテナエレメント３１が構成されている。 As shown in FIG. 2, the surfaces of the radiating elements 32 and the parasitic elements 33 of the transmitting antenna 30 are covered with a waterproof film 34 similar to the waterproof film 24 of the antenna element 21 of the amplifier-integrated antenna 20. Thus, a thin plate-like antenna element 31 is configured.

図２に示すように、送信用アンテナ３０の薄板状のアンテナエレメント３１は防水フィルム３４を介して検査台１１の下面に全面が密着するように固定されている。また、検査の際には、検査対象となるアンプ一体型アンテナ２０のアンテナエレメント２１の防水フィルム２４に設けられた孔２５は検査台１１のボス１３に嵌まり込み、検査台１１に固定された送信用アンテナ３０のアンテナエレメント３１と検査対象のアンプ一体型アンテナ２０のアンテナエレメント２１とを同一の位置にずれないように規定する。これにより、検査対象のアンプ一体型アンテナ２０が検査台に取り付けられた際には、各放射素子２２，３２と各無給電素子２３，３３とは互いに対向して完全に重なりあう。そして、アンプ一体型アンテナ２０のアンテナエレメント２１は押さえ板１２によって防水フィルム２４を介して検査台１１の上面に密着するよう押さえ込まれる。 As shown in FIG. 2, the thin plate-like antenna element 31 of the transmitting antenna 30 is fixed through a waterproof film 34 so that the entire surface is in close contact with the lower surface of the inspection table 11. In the inspection, the hole 25 provided in the waterproof film 24 of the antenna element 21 of the amplifier-integrated antenna 20 to be inspected is fitted into the boss 13 of the inspection table 11 and fixed to the inspection table 11. The antenna element 31 of the transmitting antenna 30 and the antenna element 21 of the amplifier integrated antenna 20 to be inspected are defined so as not to be shifted to the same position. Thus, when the amplifier-integrated antenna 20 to be inspected is attached to the inspection table, the radiating elements 22 and 32 and the parasitic elements 23 and 33 face each other and completely overlap each other. The antenna element 21 of the amplifier-integrated antenna 20 is pressed by the pressing plate 12 so as to be in close contact with the upper surface of the inspection table 11 through the waterproof film 24.

図３に示すように、検査装置１０の検査台１１の上面に検査対象のアンプ一体型アンテナ２０が密着して取り付けられ、アンプ一体型アンテナ２０のコネクタ２９と送信用アンテナ３０のコネクタ３９との間にネットワークアナライザ５１を接続し、ネットワークアナライザ５１の高周波信号を送信用アンテナ３０のコネクタ３９に入力すると、その高周波信号はバラン３６を通ってアンテナエレメント３１に流れ、アンテナエレメント３１に高周波電流が流れる。アンテナエレメント３１に流れた高周波電流は誘電体である検査台１１を介してアンプ一体型アンテナ２０のアンテナエレメント２１に流れ、その高周波電流はバラン２６ａを通ってアンプ２６ｂで増幅され、コネクタ２９から高周波信号として出力される。アンプ一体型アンテナ２０出力された高周波信号はネットワークアナライザ５１に入力される。 As shown in FIG. 3, the amplifier integrated antenna 20 to be inspected is attached in close contact with the upper surface of the inspection table 11 of the inspection apparatus 10, and the connector 29 of the amplifier integrated antenna 20 and the connector 39 of the transmitting antenna 30 are connected. When the network analyzer 51 is connected between them and the high frequency signal of the network analyzer 51 is input to the connector 39 of the transmitting antenna 30, the high frequency signal flows through the balun 36 to the antenna element 31, and a high frequency current flows through the antenna element 31. . The high-frequency current that has flowed through the antenna element 31 flows to the antenna element 21 of the amplifier-integrated antenna 20 through the inspection table 11 that is a dielectric, and the high-frequency current is amplified by the amplifier 26b through the balun 26a. Output as a signal. The high frequency signal output from the amplifier integrated antenna 20 is input to the network analyzer 51.

このことから、図４に示すように、図３に示した検査装置１０の回路では各アンテナエレメント２１，３１は検査台１１を中間に挟んだ等価コンデンサ６１として扱うことができる。図５に示すように、等価コンデンサ６１では、アンテナエレメント２１，３１はそれぞれ等価コンデンサの各電極６２，６３とみなされ、検査台１１は各電極６２，６３の間に挟まっている誘電体６４とみなされる。等価コンデンサ６１の容量Ｃは、空気の誘電率をε₀、誘電体の比誘電率をε_r、各電極の面積をＳ、誘電体の厚さをｄとして、次の式で計算される。
Ｃ＝ε₀×ε_r×Ｓ／ｄ ------------- （式１）
検査台１１にアンプ一体型アンテナ２０を密着固定した状態では、各アンテナエレメント２１，３１の放射素子２２，３２，無給電素子２３，３３の相当面積が等価コンデンサ６１の各電極６２，６３の面積に相当し、検査台１１と各アンテナエレメント２１，３１を覆う各防水フィルム２４，３４の合成比誘電率が比誘電率ε_rに相当し、検査台１１の厚さと各防水フィルム２４，３４の合計厚さが誘電体の厚さｄに相当する。このことから、検査対象のアンプ一体型アンテナ２０を検査台１１に密着固定した場合の図４の回路に示す等価コンデンサ６１の容量Ｃはあらかじめ計算しておくことができる。 Therefore, as shown in FIG. 4, in the circuit of the inspection apparatus 10 shown in FIG. 3, each antenna element 21 and 31 can be handled as an equivalent capacitor 61 with the inspection table 11 sandwiched therebetween. As shown in FIG. 5, in the equivalent capacitor 61, the antenna elements 21 and 31 are regarded as the respective electrodes 62 and 63 of the equivalent capacitor, and the inspection table 11 includes the dielectric 64 sandwiched between the electrodes 62 and 63. It is regarded. The capacitance C of the equivalent capacitor 61 is calculated by the following equation, where ε _{0 is} the dielectric constant of air, ε _r is the dielectric constant of the dielectric, S is the area of each electrode, and d is the thickness of the dielectric.
C = ε ₀ × ε _r × S / d ------------- (Formula 1)
In the state where the amplifier integrated antenna 20 is closely fixed to the inspection table 11, the equivalent areas of the radiation elements 22 and 32 and the parasitic elements 23 and 33 of the antenna elements 21 and 31 are the areas of the electrodes 62 and 63 of the equivalent capacitor 61. The combined relative dielectric constant of the waterproof films 24 and 34 covering the inspection table 11 and the antenna elements 21 and 31 corresponds to the relative dielectric constant ε _r , and the thickness of the inspection table 11 and the waterproof films 24 and 34 are The total thickness corresponds to the thickness d of the dielectric. Therefore, the capacitance C of the equivalent capacitor 61 shown in the circuit of FIG. 4 when the amplifier-integrated antenna 20 to be inspected is closely fixed to the inspection table 11 can be calculated in advance.

以上説明したように構成された検査装置１０に検査対象となるアンプ一体型アンテナ２０をセットしてアンプ一体型アンテナ２０の通過特性の検査について説明する。先に説明したように、アンプ一体型アンテナ２０が取り付けられた検査装置１０は図４に示すような回路となる。また、アンプ一体型アンテナ２０の給電ケーブル２８を通じてアンプ２６ｂに電源を供給し、アンプ２６ｂを動作状態としておく。この状態で、ネットワークアナライザ５１から高周波信号を送信用アンテナ３０のコネクタ３９に入力すると、高周波信号はバラン３６を通り、等価コンデンサ６１を通り、アンプ一体型アンテナ２０のバラン２６ａとアンプ２６ｂとを通り、アンプ一体型アンテナ２０のコネクタ２９から出力され、ネットワークアナライザ５１に戻ってくる。ネットワークアナライザ５１は、出力した高周波信号と入力された高周波信号とを比較分析してアンプ一体型アンテナ２０の通過特性の検査を行う。 An inspection of pass characteristics of the amplifier-integrated antenna 20 by setting the amplifier-integrated antenna 20 to be inspected in the inspection apparatus 10 configured as described above will be described. As described above, the inspection apparatus 10 to which the amplifier integrated antenna 20 is attached has a circuit as shown in FIG. In addition, power is supplied to the amplifier 26b through the power supply cable 28 of the amplifier-integrated antenna 20, and the amplifier 26b is set in an operating state. In this state, when a high frequency signal is input from the network analyzer 51 to the connector 39 of the transmitting antenna 30, the high frequency signal passes through the balun 36, the equivalent capacitor 61, and the balun 26a and the amplifier 26b of the amplifier integrated antenna 20. The signal is output from the connector 29 of the amplifier integrated antenna 20 and returns to the network analyzer 51. The network analyzer 51 compares and analyzes the output high frequency signal and the input high frequency signal to inspect the pass characteristic of the amplifier-integrated antenna 20.

この検査は例えば次のように行う。先にも述べたように、アンプ一体型アンテナ２０を検査装置１０にセットした状態では、等価コンデンサ６１の容量Ｃは既知となっている。また、アンプ２６ｂの増幅率も既知となっている。このことから、検査対象のアンプ一体型アンテナ２０からネットワークアナライザ５１への入力電力は、図６の線ａに示すように、等価コンデンサ６１の容量Ｃなどで決まる周波数ｆ₁にピークを持ち、アンプ２６ｂの増幅率によって決まる利得を持つものとして予測することができる。そこで、検査対象のアンプ一体型アンテナ２０からネットワークアナライザ５１に入力される電力の周波数と利得とが予測された線ａに対して所定の誤差範囲内にある場合には、アンテナエレメント２１，アンプ２６ｂ共に正常に動作しているものと判断することが出来る。そして、例えば、アンプ一体型アンテナ２０のアンテナエレメント２１に断線などの不具合が発生している場合には、アンテナエレメント２１の面積が変化するので等価コンデンサ６１の容量Ｃが変化し、図６の線ｂに示すように、ピーク周波数が周波数ｆ₁からずれた周波数ｆ₂となる。また、アンプ２６ｂに不具合があった場合には、図６の線ｃに示すように、利得が非常に小さなものとなる。このことから、入力電力の周波数のピークが所定の周波数ｆ₁からずれたり、利得が所定の利得よりも小さくなったりする場合には、アンテナエレメント２１、或いはアンプ２６ｂに不具合があるものとして判断することが出来る。つまり、アンプ一体型アンテナ２０の周波数特性とアンプ２６ｂの動特性を含む通過特性の測定を行うことができる。 This inspection is performed as follows, for example. As described above, in the state where the amplifier-integrated antenna 20 is set in the inspection apparatus 10, the capacitance C of the equivalent capacitor 61 is known. The amplification factor of the amplifier 26b is also known. Therefore, the input power from the amplifier integrated antenna 20 to be inspected to the network analyzer 51 has a peak at a frequency f ₁ determined by the capacitance C of the equivalent capacitor 61 as shown by a line a in FIG. It can be predicted as having a gain determined by an amplification factor of 26b. Therefore, when the frequency and gain of the power input from the amplifier integrated antenna 20 to be inspected to the network analyzer 51 are within a predetermined error range with respect to the predicted line a, the antenna element 21 and the amplifier 26b. It can be determined that both are operating normally. For example, when a failure such as disconnection occurs in the antenna element 21 of the amplifier integrated antenna 20, the area of the antenna element 21 changes, so that the capacitance C of the equivalent capacitor 61 changes, and the line in FIG. As shown in b, the peak frequency is a frequency f ₂ deviating from the frequency f ₁ . Further, when the amplifier 26b has a problem, the gain becomes very small as shown by a line c in FIG. From this, when the peak of the frequency of the input power deviates from the predetermined frequency f ₁ or the gain becomes smaller than the predetermined gain, it is determined that the antenna element 21 or the amplifier 26b is defective. I can do it. That is, the pass characteristics including the frequency characteristics of the amplifier-integrated antenna 20 and the dynamic characteristics of the amplifier 26b can be measured.

以上述べたように本実施形態は、検査対象のアンプ一体型アンテナ２０と同一の形状の送信用アンテナ３０とを検査台１１の各面に密着して重ね合わせ、各アンテナ２０，３０の各コネクタ２９，３９をネットワークアナライザ５１に接続するという簡便な方法によって、アンプ一体型アンテナ２０の周波数特性とアンプ２６ｂの動特性を含む通過特性の測定を行うことができるという効果を奏する。また、本実施形態は、電波暗室などの大きな設備を必要としないことから、少ないスペースでアンプ一体型アンテナ２０の検査を行うことができるという効果を奏する。 As described above, in the present embodiment, the amplifier integrated antenna 20 to be inspected and the transmitting antenna 30 having the same shape are closely attached to each surface of the inspection table 11 so that the connectors of the antennas 20 and 30 are connected. With the simple method of connecting the terminals 29 and 39 to the network analyzer 51, it is possible to measure the pass characteristics including the frequency characteristics of the amplifier-integrated antenna 20 and the dynamic characteristics of the amplifier 26b. In addition, since the present embodiment does not require a large facility such as an anechoic chamber, the amplifier integrated antenna 20 can be inspected in a small space.

本実施形態では、アンテナはダイポールアンテナとして説明したが、モノポールアンテナやループアンテナやマイクロストリップアンテナであってもよい。また、検査対象のアンプ一体型アンテナ２０を検査台１１に密着固定するための押さえ板１２は別体として説明したがヒンジなどによって開閉できるようにしてもよいし、検査対象のアンプ一体型アンテナ２０を位置決めするためのボス１３を検査台１１に設けることとして説明したが、検査対象のアンプ一体型アンテナ２０の位置決めが出来ればボスに限らず、検査対象のアンテナの外形に合わせた影絵を設け、位置決めを行うようにしてもよい。なお、外来からのノイズが検査に影響を及ぼすような場合には検査装置１０をシールドケースで覆うこととしてもよい。 In the present embodiment, the antenna is described as a dipole antenna, but may be a monopole antenna, a loop antenna, or a microstrip antenna. Further, although the holding plate 12 for tightly fixing the amplifier integrated antenna 20 to be inspected to the inspection table 11 has been described as a separate body, it may be configured to be openable and closable by a hinge or the like, or the amplifier integrated antenna 20 to be inspected. However, the positioning of the amplifier integrated antenna 20 to be inspected is not limited to the boss, and a shadow image that matches the outer shape of the antenna to be inspected is provided. Positioning may be performed. In addition, when the noise from the outside affects the inspection, the inspection apparatus 10 may be covered with a shield case.

本発明の実施形態における検査装置を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the test | inspection apparatus in embodiment of this invention. 本発明の実施形態における検査装置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the test | inspection apparatus in embodiment of this invention. 本発明の実施形態における検査装置を示す回路図である。It is a circuit diagram showing an inspection device in an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態における検査装置を示す等価回路図である。It is an equivalent circuit diagram which shows the test | inspection apparatus in embodiment of this invention. 等価コンデンサを示す斜視図である。It is a perspective view which shows an equivalent capacitor | condenser. 本発明の実施形態における検査装置の計測結果を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the measurement result of the test | inspection apparatus in embodiment of this invention.

Explanation of symbols

１０検査装置、１１検査台、１２押さえ板、１３ボス、１５脚、２０アンプ一体型アンテナ、２１，３１アンテナエレメント、２２，３２放射素子、２３，３３無給電素子、２４，３４防水フィルム、２５孔、２６電気回路、２６ａ，３６バラン、２６ｂアンプ、２７，３７同軸ケーブル、２８給電ケーブル、２９，３９コネクタ、３０送信用アンテナ、５１ネットワークアナライザ、６１等価コンデンサ、６２，６３電極、６４誘電体。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Inspection apparatus, 11 Inspection stand, 12 Press plate, 13 Boss, 15 legs, 20 Amplifier integrated antenna, 21, 31 Antenna element, 22, 32 Radiation element, 23, 33 Parasitic element, 24, 34 Waterproof film, 25 Hole, 26 electrical circuit, 26a, 36 balun, 26b amplifier, 27, 37 coaxial cable, 28 feeding cable, 29, 39 connector, 30 transmitting antenna, 51 network analyzer, 61 equivalent capacitor, 62, 63 electrode, 64 dielectric .

Claims

An inspection device for inspecting the passing characteristics of an amplifier-integrated antenna including an antenna element and an amplifier connected to the antenna element,
A transmitting antenna including a transmitting antenna element;
A test plate in which a transmitting antenna element is closely attached and fixed to one surface, and an antenna element is closely attached to the other surface opposite to the transmitting antenna element, on a dielectric plate,
An analyzer that is connected to the transmitting antenna and the amplifier-integrated antenna and compares and analyzes the electrical signal output to the transmitting antenna and the electrical signal input from the amplifier-integrated antenna;
An inspection apparatus comprising:

The inspection apparatus according to claim 1,
The antenna element and the transmitting antenna element have substantially the same shape, and the antenna element is arranged on the examination table so as not to be displaced from the transmitting antenna element.
Inspection device characterized by